[发明专利]活化表面用于后续粘结

说明书

一种活化由以下物质形成的塑料基板表面用于后续粘结的方法：(a)聚芳醚酮，比如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)；聚醚醚酮酮(PEEKK)；或聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)；(b)含有直接连接到羰基上的苯基的聚合物，任选地其中羰基是酰胺基的一部分，比如聚芳酰胺(PARA)；(c)聚苯硫醚(PPS)；或(d)聚醚酰亚胺(PEI)；该方法包括将所述表面暴露于光化辐射的步骤，其中光化辐射包括波长在约10nm至约1000nm范围内的辐射；表面所暴露于的光化辐射的能量可以在约0.5J/cm²至约300J/cm²的范围内。然后，较难粘结的基板随后更容易粘结，例如使用丙烯酸类粘合剂、环氧粘合剂或厌氧型粘合剂粘结。

技术领域

本发明涉及活化表面以用于后续粘结的方法。

背景技术

已知在粘合剂工业中难以粘结某些基板(比如某些塑料)。认为至少一个原因是待粘结塑料的低表面能/低表面张力性能。已经专门配制了粘合剂组合物以用于粘结这种基板。附加地或替代地，已经使用了底胶(primer)。在随后过量施加粘合剂之前，将底胶施加到基板上。附加地或替代地，已经采用了基板的表面处理以使它们更易于粘结。这种处理通常是由于物理作用，例如使基板表面变粗糙，从而使其更易于粘结。

例如，为了粘结某些塑料，比如PEEK(聚醚醚酮)；PPS(聚苯硫醚)；聚芳酰胺(PARA)或聚醚酰亚胺(PEI)，已采用了多种技术。PEEK是难以粘结的材料。PPS也是难以粘结的材料。PARA和PEI也是如此。

通常对这种塑料材料进行表面处理。这种表面处理可以使用化学处理例如蚀刻，比如酸蚀刻进行。还已知使用物理研磨，比如喷沙/喷砂。还使用了火焰处理和等离子体技术。在每种情况下，处理都会导致表面发生物理变化，从而促进更好的粘合。

应当理解，出于安全考虑，就商业用途而言，化学处理比如酸蚀刻是限制性的。此外，该工艺还存在物理限制，例如对待处理的塑料的应用限制，例如，在用化学溶液处理基板或将基板浸入化学溶液的时候，必须仔细控制该过程。原材料、加工和废料方面的成本也是不期望的。此外，通常不容易携带进行这种工艺的设备。此外，通常难以选择性地处理待粘结的离散区域。典型地，处理除了待粘结的区域以外的表面区域是不必要的，并且在某些情况下，处理所有基板。这是不必要的并且是浪费的。

等离子体技术需要大型设备。除了资金成本外，设备的尺寸方面还有难度，这使得难以在例如狭窄的空间中携带使用设备。通常，等离子工艺可利用一种或多种气体，因此需要安全地除去气体。这再次意味着该工艺存在物理限制，必须仔细控制进行等离子体处理的区域。

据报道，PEEK暴露于紫外线/臭氧会氧化表面，参见(J.Mater.Chem.,1994,4(7),1157)。还据报道，将PEEK基板浸入丙烯酸溶液中，并将浸没的PEEK暴露于紫外光下，在PEEK上形成丙烯酸接枝层，参见(Chem.RES.CHINESE UNIVERSITIES 2012,28(3),542-545)。

物理磨损可能会产生可变结果，因为可能很难充分控制此方法。此外，通常存在废磨料作为副产物。化学活化可能涉及使用化学品，如果使用不当，可能会造成危险。如果使用浸入，则必须处理整个基板而不仅仅是粘合区域。然后，可能存在与已处理的基板相关的处理问题，因为不可能固定未处理的基材部分。

虽然可以使用底胶产生很大的效果，但始终需要活化表面用于后续粘结的替代方法。这尤其适用于PEEK、PARA、PPS或PEI，它们往往难以粘结塑料，因此粘结强度通常比其他塑料更低，并且即使使用底胶，也通常这样。

尽管存在针对这些问题的现有技术的建议解决方案，但仍希望提供替代解决方案，以便最终用户有更多可用选择。

发明内容